JP2000053950A - Water repellent preparation based on fluoroalkylalkoxysilane - Google Patents

Water repellent preparation based on fluoroalkylalkoxysilane

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JP2000053950A
JP2000053950A JP10227882A JP22788298A JP2000053950A JP 2000053950 A JP2000053950 A JP 2000053950A JP 10227882 A JP10227882 A JP 10227882A JP 22788298 A JP22788298 A JP 22788298A JP 2000053950 A JP2000053950 A JP 2000053950A
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integer
represented
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compound
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JP10227882A
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Japanese (ja)
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Takuro Morimoto
琢郎 森本
Masayuki Horiuchi
真幸 堀内
Hideo Kanamori
秀夫 金森
Toshiyuki Yamaguchi
俊之 山口
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YUSHI SEIHIN KK
Original Assignee
YUSHI SEIHIN KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an economical water repellent preparation exhibiting high performance unattainable by conventional water repellent preparations, by using an alkoxysilane compound including a perfluoro group having a new structure as the indispensable component. SOLUTION: This water repellant preparation includes a fluoroalkylalkoxysilane in which the N atom of an aminoalkoxysilane expressed by the following formula I has at least one monovalent bonding group expressed by the following formula II. Formula I; HN(R')-Y-Si(R)a(X)3-a (R' is H or a monovalent hydrocarbon group, R is a monovalent hydrocarbon group, X is an alkoxy group, Y is a divalent hydrocarbon group or -(CH2)y-NH-Y', Y' is a divalent hydrocarbon group, (y) is an integer of 1 to 4, (a) is an integer of 0 to 2). Formula II; CnF2n+1-CxH2X-O-CH2-CH(OH)-CH2- ((n) is an integer of 1<=n<=23, (x) is 1 or 2).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なフルオロア
ルキルアルコキシシラン化合物を必須成分とする撥水剤
に関する。更に詳しくは、本発明は、安定性、耐久性に
優れ、かつ基材表面に優れた撥水性を付与することがで
きる新規なフルオロアルキルアルコキシシラン化合物を
必須成分とする撥水剤に関するものである。
The present invention relates to a water repellent comprising a novel fluoroalkylalkoxysilane compound as an essential component. More specifically, the present invention relates to a water repellent containing a novel fluoroalkylalkoxysilane compound as an essential component, which is excellent in stability, durability and can impart excellent water repellency to a substrate surface. .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、固体表面特性や機能の改質技術と
して、パーフルオロアルカンの利用が種々提案されてい
る。前記パーフルオロアルカンの利用に関しては、古く
からテトラフルオロエチレンを中心とした所謂、フッ素
樹脂(通称テフロン)による加工(樹脂加工)が知られ
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, various uses of perfluoroalkanes have been proposed as techniques for modifying the properties and functions of solid surfaces. Regarding the use of the perfluoroalkane, processing (resin processing) using a so-called fluororesin (commonly known as Teflon) centered on tetrafluoroethylene has been known for a long time.

【0003】一方、基材表面の撥水性、防汚性を改良す
るためにパーフルオロアルカン類を直接利用する試みが
行なわれており、例えば、パーフルオロアルカンまたは
これらのアルコール誘導体の溶液を基材表面に噴霧、塗
布する方法が採用されている。しかしながら、前記パー
フルオロアルカン類を直接利用する方式は、例えば、衣
類等の一時的な撥水には有効ではあるもののクリーニン
グ等により除去されてしまうため、安定的、永続的な効
果を得ることが困難である。
On the other hand, attempts have been made to directly use perfluoroalkanes in order to improve the water repellency and antifouling properties of the substrate surface. For example, a solution of perfluoroalkane or an alcohol derivative thereof is used as a substrate. The method of spraying and applying to the surface is adopted. However, the method of directly using perfluoroalkanes is effective for temporary water repellency of clothes, for example, but is removed by cleaning or the like, so that a stable and permanent effect can be obtained. Have difficulty.

【0004】このような背景の中で、撥水性効果を持続
させるパーマネント処理法として、パーフルオロアルコ
キシシラン、例えば、下記の一般式(8)で示されるパー
フルオルアルコキシシランを用いた撥水剤組成物が提案
されている(特開平8−218060号、同9−130
17号、同9−169779号、同9−176622号
参照)。
In such a background, as a permanent treatment method for maintaining a water repellent effect, a water repellent using a perfluoroalkoxysilane, for example, a perfluoroalkoxysilane represented by the following general formula (8): Compositions have been proposed (JP-A-8-218060, JP-A-9-130).
No. 17, 9-169779, and 9-176622).

【0005】<一般式(8)> Cn2n+1−Y'−Si(R)a(X)3-a ………………………… (8) (式中、n、a、R、Xは前出と同じである。また、
Y'は2価の炭化水素基を示す。)
<General formula (8)> C n F 2n + 1 -Y'-Si (R) a (X) 3-a (8) (where n, a, R and X are the same as those described above.
Y ′ represents a divalent hydrocarbon group. )

【0006】しかしながら、前記一般式(8)で示される
パーフルオロアルコキシシランは、例えば、ガラス面で
の密着性が不十分であり、かつ、単独では撥水性が乏し
いため、アルコキシシラン、アミノシランを併用した
り、あるいはテトラエチルシリケートなどでの前処理が
必要である。
However, the perfluoroalkoxysilane represented by the general formula (8) has, for example, insufficient adhesion on a glass surface and poor water repellency by itself. Or a pretreatment with tetraethyl silicate or the like is required.

【0007】他方、パーフルオロアルカン化合物にアル
コキシシランを導入して新しいパーフルオロ基含有のケ
イ素化合物を製造する方法も種々提案されている。しか
しながら、新しい構造の有機ケイ素化合物を提供する場
合、分子鎖中に[−Si−C−]結合として導入するこ
とが重要な課題である。これは、[−Si−O−C−]
結合をもつ有機ケイ素化合物においては、一般に(−S
i−)、(−O−C−)の結合間で加水分解が生じやす
いためであり、この種の結合は主構造から排除されるべ
きである。因みに、[−Si−O−C−]結合を有する
アルコキシシラン等は、加水分解性縮合反応基(活性
点)として利用されている。
On the other hand, various methods have been proposed for producing a new perfluoro group-containing silicon compound by introducing an alkoxysilane into a perfluoroalkane compound. However, when providing an organosilicon compound having a new structure, it is an important subject to introduce it as a [—Si—C—] bond in a molecular chain. This is [-Si-OC-]
In an organosilicon compound having a bond, (-S
This is because hydrolysis tends to occur between the bonds of i-) and (-OC-), and such bonds should be excluded from the main structure. Incidentally, alkoxysilanes and the like having [-Si-OC-] bonds are used as hydrolyzable condensation reaction groups (active sites).

【0008】有機基とケイ素化合物を反応させて有機ケ
イ素化合物を製造する方法において、[−Si−Z]結
合部(但し、Zは水素またはハロゲン原子を示す。)の
[−Z]部分を有機基と置換反応させる方法が採用され
る。この場合、[−Si−Z]結合部は、一般に不均化
(disproportionation)または再分配反応(redistribu
tion reaction)といわれる反応により無秩序な平衡混
合物を作りやすいことがAnderson等によって報
告されており、有機ケイ素化合物の反応性の特徴となっ
ている(熊田 誠他編、「有機化合物」、槙書店発行、
発行日 1959年10月3日)。
In the method for producing an organosilicon compound by reacting an organic group with a silicon compound, the [-Z] portion of the [-Si-Z] bond portion (where Z represents a hydrogen atom or a halogen atom) is replaced with an organic compound. A method of performing a substitution reaction with a group is employed. In this case, the [-Si-Z] bond is generally disproportionated or redistributed.
It is reported by Anderson and others that it is easy to form a disordered equilibrium mixture by a reaction called "action reaction", which is a characteristic feature of the reactivity of organosilicon compounds. ,
Issued October 3, 1959).

【0009】前記無秩序な平衡混合物とは、例えば、フ
ルオロアルキルトリクロロシランと1価の飽和アルコー
ルとの反応によりアルコキシシランを製造する場合、平
衡反応により−SiCl3/−SiCl2(X)/−SiCl(X)
2/−Si(X)3の生成割合は、反応条件、前記フルオロ
アルキルトリクロロシランと飽和アルコールの使用割合
などで異なるが、その割合が1:3(モル比)のとき、
近似的に(1/3/3/1)に収束しやすい。このた
め、この種の反応においては、脱ハロゲン化が重要な課
題であり、多量の不活性ガスにより脱ハロゲン化を行な
ったり、特殊な技術を採用しなければならない(特開平
9−169779号参照)。
The above-mentioned disordered equilibrium mixture is, for example, when an alkoxysilane is produced by reacting a fluoroalkyltrichlorosilane with a monovalent saturated alcohol, -SiCl 3 / -SiCl 2 (X) /-SiCl by the equilibrium reaction. (X)
The production ratio of 2 / -Si (X) 3 differs depending on the reaction conditions, the use ratio of the fluoroalkyltrichlorosilane and the saturated alcohol, and the like. When the ratio is 1: 3 (molar ratio),
It is easy to converge approximately (1/3/3/1). For this reason, in this type of reaction, dehalogenation is an important subject, and it is necessary to carry out dehalogenation with a large amount of inert gas or to employ a special technique (see JP-A-9-169779). ).

【0010】従って、前記した反応により所望の生成物
を得ようとするには、蒸溜等で厳密に分離しなければな
らず、単一成分のものを得ることが極めて困難である。
このため、当業界において、単一成分のアルコキシシラ
ンの有機ケイ素化合物が得られる製造技術が強く望まれ
ている。
[0010] Therefore, in order to obtain a desired product by the above-mentioned reaction, strict separation is required by distillation or the like, and it is extremely difficult to obtain a single component.
Therefore, there is a strong demand in the art for a production technique capable of obtaining an organosilicon compound of a single component alkoxysilane.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の限界に鑑み、有機ケイ素化合物、特に新しい構
造のフルオロアルキルアルコキシシラン化合物を必須成
分として含む撥水剤を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned limitations of the prior art, the present invention is to provide a water repellent containing an organosilicon compound, particularly a fluoroalkylalkoxysilane compound having a new structure as an essential component. is there.

【0012】特に、本発明は、各種基材の表面に対して
親和性を有するとともに、強固に結合する特性を有し、
かつ、基材表面に対して優れた撥水性を付与することが
できる新規な構造のパーフルオロアルキル基含有のパー
フルオロアルキルアルコキシシラン化合物を必須成分と
して含む撥水剤を提供しようとするものである。
In particular, the present invention has an affinity for the surface of various substrates and a property of firmly binding,
Further, an object of the present invention is to provide a water repellent containing, as an essential component, a perfluoroalkyl group-containing perfluoroalkylalkoxysilane compound having a novel structure capable of imparting excellent water repellency to a substrate surface. .

【0013】更にまた、本発明は、前記新しい構造のパ
ーフルオロアルキルアルコキシシラン化合物を従来の製
造技術が遭遇していた不均化や再分配反応を回避して効
率的、経済的に製造することができるため、撥水性の特
性向上と経済性を両立させることができる新規な撥水剤
を提供しようとするものである。
Still further, the present invention provides an efficient and economical method for producing the above-mentioned perfluoroalkylalkoxysilane compound having a new structure by avoiding disproportionation and redistribution reactions encountered in conventional production techniques. Therefore, it is an object of the present invention to provide a novel water repellent agent which can achieve both improvement in water repellency characteristics and economic efficiency.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第一の発明は、下記の一般式(1)で示されるアミ
ノアルコキシシラン化合物のN原子が、下記の一般式
(2)で示される1価の結合基を少なくとも1個有するこ
とを特徴とするフルオロアルキルアルコキシシラン化合
物を含有してなる撥水剤に関する。 <一般式(1)> HN(R')−Y−Si(R)a(X)3-a ………………………… (1) (式中、R´は水素又は1価の炭化水素基、Rは1価の
炭化水素基、Xはアルコキシ基、Yは2価の炭化水素基
又は−(CH2)y−NH−Y'、Y'は2価の炭化水素基、
yは1〜4の整数、aは0〜2の整数を示す。) <一般式(2)> Cn2n+1−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2− …………… (2) (式中、nは1≦n<23の整数、xは1又は2の整数
を示す。)
The present invention is summarized as follows. According to a first aspect of the present invention, the N atom of the aminoalkoxysilane compound represented by the following general formula (1) is represented by the following general formula:
The present invention relates to a water repellent comprising a fluoroalkylalkoxysilane compound having at least one monovalent bonding group represented by (2). <General formula (1)> HN (R ')-Y-Si (R) a (X) 3-a ............ (1) (In the formula, R' is hydrogen or monovalent. R is a monovalent hydrocarbon group, X is an alkoxy group, Y is a divalent hydrocarbon group or — (CH 2 ) y —NH—Y ′, Y ′ is a divalent hydrocarbon group,
y represents an integer of 1 to 4, and a represents an integer of 0 to 2. ) <Formula (2)> C n F 2n + 1 -C x H 2x -O-CH 2 -CH (OH) -CH 2 - ............... (2) ( wherein, n 1 ≦ n <An integer of 23, and x represents an integer of 1 or 2.)

【0015】また、本発明の第二の発明は、下記の一般
式(1)で示されるアミノアルコキシシラン化合物の2分
子が、それぞれのN原子を介して下記の一般式(3)で示
される二価の結合基と結合したことを特徴とするフルオ
ロアルキルアルコキシシラン化合物を含有してなる撥水
剤に関する。 <一般式(1)> HN(R')−Y−Si(R)a(X)3-a ………………………… (1) (式中、R´は水素又は1価の炭化水素基、Rは1価の
炭化水素基、Xはアルコキシ基、Yは2価の炭化水素基
又は−(CH2)y−NH−Y'、Y'は2価の炭 化水素
基、yは1〜4の整数、aは0〜2の整数を示す。) <一般式(3)> [−CH2−CH(OH)−CH2−O−Cn2n−Cx2x−O−CH2−CH(O H)−CH2−] ………………………… (3) (式中、nは1≦n<23の整数、xは1又は2の整数
を示す。)
In a second aspect of the present invention, two molecules of an aminoalkoxysilane compound represented by the following general formula (1) are represented by the following general formula (3) via respective N atoms. The present invention relates to a water repellent comprising a fluoroalkylalkoxysilane compound which is bonded to a divalent bonding group. <General formula (1)> HN (R ')-Y-Si (R) a (X) 3-a ............ (1) (In the formula, R' is hydrogen or monovalent. R is a monovalent hydrocarbon group, X is an alkoxy group, Y is a divalent hydrocarbon group or — (CH 2 ) y —NH—Y ′, Y ′ is a divalent hydrocarbon group. , y is an integer from 1 to 4, a is an integer of 0 to 2.) <formula (3)> [-CH 2 -CH (OH) -CH 2 -O-C n H 2n -C x F 2x —O—CH 2 —CH (OH) —CH 2 —] (3) (where n is an integer of 1 ≦ n <23, and x is 1 or 2 Indicates an integer.)

【0016】本発明の前記第一及び第二の撥水剤の発明
において規定されるフルオロアルキルアルコキシシラン
化合物は、更に具体化すると、次の一般式(4)〜(5)で示
されるものである。なお、本発明の撥水剤は、下記一般
式(4)〜(5)で示されるフルオロアルキルアルコキシシラ
ン化合物の少なくとも1種を含有したもので構成され
る。
The fluoroalkylalkoxysilane compound defined in the invention of the first and second water repellents of the present invention is more specifically represented by the following general formulas (4) to (5). is there. The water repellent of the present invention comprises at least one fluoroalkylalkoxysilane compound represented by the following general formulas (4) to (5).

【0017】<一般式(4)> Cn2n+1−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2−N(R')−Y−Si(R) a(X)3-a ………………………… (4) (式中、R'、R、X、Y、aは、前出と同じであ
る。)
[0017] <Formula (4)> C n F 2n + 1 -C x H 2x -O-CH 2 -CH (OH) -CH 2 -N (R ') - Y-Si (R) a (X ) 3-a ... (4) (wherein R ', R, X, Y and a are the same as those described above)

【0018】<一般式(5)> (X)3-a(R)aSi−Y−N(R')−CH2−CH(OH)−CH2−O−Cx2x− Cn2n−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2−N(R')−Y− Si(R)a(X)3-a ………………………… (5) (式中、R'、R、X、Y、n、x、aは、前出と同じ
である。)
<General formula (5)> (X) 3-a (R) a Si—Y—N (R ′) — CH 2 —CH (OH) —CH 2 —O—C x H 2x —C n F 2n —C x H 2x —O—CH 2 —CH (OH) —CH 2 —N (R ′) — Y—Si (R) a (X) 3-a ………………………… (5) (In the formula, R ′, R, X, Y, n, x, and a are the same as those described above.)

【0019】また、本発明は、前記した一般式(4)〜(5)
で示されるフルオロアルキルアルコキシシラン化合物を
必須成分とする撥水剤において、これら必須成分である
新規物質をプロダクト・バイ・プロセスにより規定した
撥水剤の発明にも関するものである。
Further, the present invention relates to the above-mentioned general formulas (4) to (5)
The present invention also relates to the invention of a water repellent comprising a fluoroalkylalkoxysilane compound represented by the following formula (1) as an essential component, in which a novel substance as an essential component is defined by a product-by-process.

【0020】本発明の前記一般式(4)で示される新規な
構造のフルオロアルキルアルコキシシラン化合物を必須
成分とする撥水剤の発明において、前記新規なフルオロ
アルキルアルコキシシランの製造法を概説すれば、アル
コール溶媒中で、下記の一般式(1)で示されるアミノア
ルコキシシランと、 <一般式(1)> HN(R')−Y−Si(R)a(X)3-a ………………………… (1) (式中、R'、R、X、Y、aは、前出と同じであ
る。) 下記の一般式(6)で示されるフルオロアルキル基含有の
エポキシ化合物を反応させることを特徴とするものであ
る。
In the invention of the water-repellent agent of the present invention, which comprises a fluoroalkylalkoxysilane compound having a novel structure represented by the general formula (4) as an essential component, the method for producing the novel fluoroalkylalkoxysilane is outlined below. And an aminoalkoxysilane represented by the following general formula (1) in an alcohol solvent: <General formula (1)> HN (R ′)-Y—Si (R) a (X) 3-a ... (1) (wherein, R ', R, X, Y, and a are the same as those described above.) A fluoroalkyl group-containing epoxy represented by the following general formula (6) It is characterized by reacting a compound.

【0021】[0021]

【化3】 (式中、nとxは、前出と同じである。)Embedded image (In the formula, n and x are the same as described above.)

【0022】本発明の前記一般式(5)で示される新規な
構造のフルオロアルキルアルコキシシラン化合物を必須
成分とする撥水剤の発明において、前記新規なフルオロ
アルキルアルコキシシランの製造法を概説すれば、アル
コール溶媒中で、下記の一般式(1)で示されるアミノア
ルコキシシランと、 <一般式(1)> HN(R')−Y−Si(R)a(X)3-a ………………………… (1) (式中、R'、R、X、Y、aは、前出と同じであ
る。) 下記の一般式(7)で示されるフルオロアルキル基含有の
ジエポキシ化合物を反応させることを特徴とするもので
ある。
In the invention of the water repellent of the present invention, which comprises a fluoroalkylalkoxysilane compound having a novel structure represented by the above general formula (5) as an essential component, the method for producing the novel fluoroalkylalkoxysilane is outlined below. And an aminoalkoxysilane represented by the following general formula (1) in an alcohol solvent: <General formula (1)> HN (R ′)-Y—Si (R) a (X) 3-a ... (1) (wherein, R ', R, X, Y, and a are the same as those described above.) A fluoroalkyl group-containing diepoxy represented by the following general formula (7) It is characterized by reacting a compound.

【0023】[0023]

【化4】 (式中、nとxは、前出と同じである。)Embedded image (In the formula, n and x are the same as described above.)

【0024】以下、本発明の技術的構成及び実施態様に
ついて詳しく説明する。
Hereinafter, the technical structure and embodiments of the present invention will be described in detail.

【0025】本発明の撥水剤の必須成分において、前記
一般式(2)及び(4)における[Cn2 n+1−Cx2x−O
−]の部分は、パーフルオロアルコール、Cn2n+1
x2x−OHにより与えることができる。前記パーフ
ルオロアルコールとして、現在、nが1≦n<23のも
のを入手することが可能である。
[0025] In an essential component of the water repellent agent of the present invention, [C n F 2 n + 1 -C in formula (2) and (4) x H 2x -O
- portion of] the perfluoro alcohol, C n F 2n + 1 -
It can be given by C x H 2x -OH. As the perfluoroalcohol, those wherein n is 1 ≦ n <23 are currently available.

【0026】本発明において、前記パーフルオロアルコ
ールのn値は、n値が大きくなると基材表面に対し側鎖
のパーフルオロアルキル基が重なり合い、主鎖に導入し
たときと同じような性質を示すため、潤滑性は期待でき
るものの溶剤の選択が困難となる。このため、本発明に
おいて、n値は1≦n<17程度が好ましい。
In the present invention, the n-value of the perfluoroalcohol is such that as the n-value increases, the perfluoroalkyl group in the side chain overlaps the surface of the substrate and exhibits the same properties as when introduced into the main chain. Although lubricity can be expected, it is difficult to select a solvent. Therefore, in the present invention, the n value is preferably about 1 ≦ n <17.

【0027】本発明の撥水剤の必須成分において、前記
一般式(2)及び(4)における[Cn2 n+1−Cx2x−O−
CH2−CH(OH)−CH2−]の部分は、前記パーフル
オロアルコール(Cn2n+1−Cx2x−OH)とエピク
ロルヒドリンを反応させて調製した下記一般式(6)で示
されるフルオロアルキル基含有のエポキシ化合物、即ち
パーフルオロアルカノールグリシジルエーテルにより与
えることができる。
[0027] In an essential component of the water repellent agent of the present invention, the general formula (2) and [in (4) C n F 2 n + 1 -C x H 2x -O-
CH 2 —CH (OH) —CH 2 —] is represented by the following general formula (6) prepared by reacting the perfluoroalcohol (C n F 2n + 1 —C x H 2x —OH) with epichlorohydrin. It can be provided by the indicated fluoroalkyl-containing epoxy compound, ie, perfluoroalkanol glycidyl ether.

【0028】<一般式(6)><General formula (6)>

【化5】 (式中、nとxは前出と同じである。)Embedded image (In the formula, n and x are the same as described above.)

【0029】本発明の撥水剤の必須成分である一般式
(4)で示されるフルオロアルキルアルコキシシラン化合
物は、前記一般式(6)で示されるフルオロアルキル基含
有のエポキシ化合物(パーフルオロアルカノールグリシ
ジルエーテル)と前記一般式(1)で示されるアミノアル
コキシシラン化合物の反応性に注目して調製されたもの
である。本発明において、前記一般式(1)で示されるア
ミノアルコキシシランは、入手が容易であり、かつパー
フルオロアルカノールグリシジルエーテルとの反応性に
優れている。前記一般式(1)で示されるアミノアルコキ
シシランにおいて、(R')は、水素または1価の炭化水
素を示し、前記1価の炭化水素基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基などの低級アルキル基が例示され
る。
The general formula which is an essential component of the water repellent of the present invention
The fluoroalkylalkoxysilane compound represented by (4) includes a fluoroalkyl group-containing epoxy compound (perfluoroalkanol glycidyl ether) represented by the general formula (6) and an aminoalkoxysilane compound represented by the general formula (1). Prepared by paying attention to the reactivity of In the present invention, the aminoalkoxysilane represented by the general formula (1) is easily available and has excellent reactivity with perfluoroalkanol glycidyl ether. In the aminoalkoxysilane represented by the general formula (1), (R ′) represents hydrogen or a monovalent hydrocarbon, and the monovalent hydrocarbon group is a lower group such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. An alkyl group is exemplified.

【0030】前記一般式(6)で示されるパーフルオロア
ルカノールグリシジルエーテルの製造反応と一般式(1)
で示されるアミノアルコキシシランとの反応は下式で示
すことができる。なお、前記反応により合成される化合
物は、本発明の一般式(4)で示されるフルオロアルキル
アルコキシシラン化合物であることはいうまでもないこ
とである。
The reaction for producing the perfluoroalkanol glycidyl ether represented by the general formula (6) and the general formula (1)
The reaction with an aminoalkoxysilane represented by the following formula can be represented by the following formula. Needless to say, the compound synthesized by the above reaction is a fluoroalkylalkoxysilane compound represented by the general formula (4) of the present invention.

【0031】[0031]

【化6】 Embedded image

【0032】本発明において、前記(化6)で示される
パーフルオロアルカノールグリシジルエーテルとアミノ
アルコキシシランとの反応は、アルコール溶媒中、室温
下で極めてスムーズに(容易に)進行するという利点を
有する。本発明において、前記した反応については詳し
くは後述するが、使用する反応溶媒の沸点以下に加温し
て前記反応を行なってもよいものである。
In the present invention, the reaction between the perfluoroalkanol glycidyl ether and the aminoalkoxysilane represented by the above formula (Chem. 6) has an advantage that it proceeds very smoothly (easily) at room temperature in an alcohol solvent. In the present invention, the above-mentioned reaction will be described in detail later, but the reaction may be carried out by heating to a boiling point or lower of the reaction solvent used.

【0033】本発明の第一の特徴点は、前記したことか
ら明らかのように、前記一般式(1)で示されるアミノア
ルコキシシラン化合物において、そのN原子が前記一般
式(2)で示される一価の結合基を側鎖として少なくとも
1個有するフルオロアルキルアルコキシシラン化合物か
らなる新規物質を撥水剤の必須成分としている点にあ
る。また、本発明の第二の特徴点は、前記第一の特徴点
から容易に類推できることであるが、分子鎖中に前記一
般式(2)と類似した前記一般式(3)で示される二価の結合
基を有するフルオロアルキルアルコキシシランから成る
新規物質を撥水剤の必須成分としている点にある。
The first feature of the present invention is, as apparent from the above, that the N atom of the aminoalkoxysilane compound represented by the general formula (1) is represented by the general formula (2). A novel substance comprising a fluoroalkylalkoxysilane compound having at least one monovalent bonding group as a side chain is an essential component of the water repellent. The second characteristic point of the present invention is that it can be easily inferred from the first characteristic point. However, the second characteristic point represented by the general formula (3) similar to the general formula (2) in the molecular chain. A novel substance comprising a fluoroalkylalkoxysilane having a valence bonding group is used as an essential component of the water repellent.

【0034】以下、本発明の撥水剤の必須成分である前
記一般式(1)で示されるアミノアルコキシシラン化合物
のN原子が一般式(2)で示される一価の結合基を有する
一般式(4)で示されるフルオロアルキルアルコキシシラ
ン化合物について詳しく説明する。なお、本発明のその
他の新規化合物の製造や特性は、以下に説明する一般式
(4)で示される新規化合物との関連において容易に理解
され得るものである。
The aminoalkoxysilane compound represented by the general formula (1), which is an essential component of the water repellent of the present invention, has an N atom having a monovalent bonding group represented by the general formula (2). The fluoroalkylalkoxysilane compound represented by (4) will be described in detail. The production and properties of other novel compounds of the present invention are described in the following general formula.
It can be easily understood in relation to the novel compound shown in (4).

【0035】本発明の撥水剤の必須成分である前記一般
式(4)で表わされる化合物のうち、代表的な例として、
3−アミノプロピルアルコキシシランとパーフルオロア
ルカノールグリシジエーテルとの反応によって合成され
る新しい構造のフルオロアルキルアルコキシシラン化合
物について詳しく説明する。
Among the compounds represented by the general formula (4), which are essential components of the water repellent of the present invention, representative examples include
The fluoroalkylalkoxysilane compound having a new structure synthesized by the reaction of 3-aminopropylalkoxysilane with perfluoroalkanol glycidyl ether will be described in detail.

【0036】本発明者は、(i).一般式(1)で表わされる
アミノアルコキシシランとして、3−アミノプロピルト
リエトキシシラン、H2N−(CH2)3−Si(OEt)3
選択し、かつ、(ii).一般式(6)で表わされるパーフルオ
ロアルカノールグリシジルエーテルとして、n=8、x
=1のものを選択して、次式の反応を行なった。
The present inventors have selected (i) 3-aminopropyltriethoxysilane and H 2 N— (CH 2 ) 3 —Si (OEt) 3 as the aminoalkoxysilane represented by the general formula (1). And (ii) as a perfluoroalkanol glycidyl ether represented by the general formula (6), n = 8, x
= 1 and the following reaction was carried out.

【0037】[0037]

【化7】 Embedded image

【0038】前記反応式(化7)において、(i).アミノ
プロピルトリエトキシシランのアミノ基(−NH2
は、活性水素を2個有しているため、一般の有機反応に
おいては、グリシジル基を2モル消費すると考えられる
が、(ii).実際の反応においては、第1級アミンの1個
の活性水素が優先的に反応すること、従って、アミノシ
ラン1分子に対しグリシジル基の1分子が選択的に付加
することが観察された。前記した反応プロセスは、アミ
ノアルコキシシランとパーフルオロアルカノールグリシ
ジルエーテル(以下、PFAGと略記する。)との当モ
ル反応において、反応生成物のTLC(薄層クロマト)
を解析したとき、未反応のアミノアルコキシシランが検
出されないことから証明された。
In the above reaction formula (Formula 7), (i) the amino group (—NH 2 ) of aminopropyltriethoxysilane
Has two active hydrogens, it is considered that two moles of glycidyl groups are consumed in a general organic reaction, but (ii). It was observed that hydrogen reacts preferentially, and thus one molecule of glycidyl group is selectively added to one molecule of aminosilane. In the above reaction process, in an equimolar reaction between aminoalkoxysilane and perfluoroalkanol glycidyl ether (hereinafter abbreviated as PFAG), TLC (thin layer chromatography) of a reaction product is performed.
Was analyzed, it was proved that unreacted aminoalkoxysilane was not detected.

【0039】しかしながら、本発明において、前記反応
を過剰のPFAGの存在下、特にnが4以下のPFAG
を過剰に用いて行なうとき、1級アミンの2個の水素と
反応したり、あるいはアミノアルコキシシランがジアミ
ノシラン(2級アミン)である場合、1級アミンが消費
されたあと2級アミンとPFAGが反応することが認め
られた。このことは、PFAGが1モルのアミノアルコ
キシシランに対し、1モルまたは2モル、更にはそれ以
上が付加するかどうかは、使用するアミノアルコキシシ
ランの構造やPFAGの立体障害に起因するものと考え
られる。
However, in the present invention, the reaction is carried out in the presence of excess PFAG,
When the reaction is carried out using an excess amount of the primary amine, it reacts with two hydrogens of the primary amine, or when the aminoalkoxysilane is diaminosilane (secondary amine), the secondary amine and PFAG are consumed after the primary amine is consumed. Was found to react. It is considered that whether 1 mol or 2 mol or more of PFAG is added to 1 mol of aminoalkoxysilane is due to the structure of the aminoalkoxysilane used and the steric hindrance of PFAG. Can be

【0040】本発明において、1モルのアミノアルコキ
シシランに対し、2モルのPFAGが付加した化合物と
しては、例えば、下記の一般式(9)で示されるものがあ
る。 <一般式(9)> [Cn2n+1−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH22N−Y−Si(R)a( X)3-a ………………………… (9)
In the present invention, examples of the compound obtained by adding 2 mol of PFAG to 1 mol of aminoalkoxysilane include those represented by the following general formula (9). <Formula (9)> [C n F 2n + 1 -C x H 2x -O-CH 2 -CH (OH) -CH 2] 2 N-Y-Si (R) a (X) 3-a ... …………………… (9)

【0041】本発明において、前記反応式(化7)の反
応プロセスの観察から得られた知見は、使用するアミノ
アルコキシシランの種類を特定する上で有用である。即
ち、前記したことから明らかのように、本発明は、アミ
ノアルコキシシランとして、1級アミンだけでなく1級
アミンと2級アミンが混在するものも使用することがで
きる。
In the present invention, the knowledge obtained from the observation of the reaction process represented by the above-mentioned reaction formula (Formula 7) is useful for specifying the type of aminoalkoxysilane to be used. That is, as is apparent from the above, in the present invention, not only primary amines but also a mixture of primary amines and secondary amines can be used as aminoalkoxysilanes.

【0042】本発明において、1級アミンと2級アミン
が混在するアミノアルコキシシラン、より具体的には、
2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OMe)3などを使用し
た場合(Meはメチル基を示す。)、まずPFAGは下
記の(化8)に示されるように分子末端の1級アミンに
優先して反応することが確認された。
In the present invention, aminoalkoxysilane in which primary amine and secondary amine are mixed, more specifically,
When H 2 N (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 3 Si (OMe) 3 or the like is used (Me indicates a methyl group), first, PFAG is a molecular terminal as shown in the following (Chem. 8). Was confirmed to react preferentially with the primary amine.

【0043】[0043]

【化8】 Embedded image

【0044】本発明において、前記PFAGとアミノア
ルコキシシランの反応は、アルコール溶媒中、室温また
はアルコールの沸点下において、特別の触媒を用いなく
ても進行する。
In the present invention, the reaction between the PFAG and the aminoalkoxysilane proceeds in an alcohol solvent at room temperature or under the boiling point of the alcohol without using any special catalyst.

【0045】本発明の前記PFAGとアミノアルコキシ
シランの反応において、反応雰囲気下としては窒素置換
下が適しており、また使用するアルコール(反応媒体)
も脱水アルコールが好ましい。
In the reaction of the PFAG with the aminoalkoxysilane of the present invention, the reaction atmosphere is preferably under a nitrogen atmosphere, and the alcohol (reaction medium) used
Also preferred is dehydrated alcohol.

【0046】本発明において、反応媒体として使用する
アルコールとしては、アミノアルコキシシランのアルコ
キシ基と同種のアルコキシ基を有するアルコールを10
%以上、好ましくは20%以上用いることが有利であ
る。この場合、反応中、アルコキシ基の加水分解による
縮合反応を抑制することができる。
In the present invention, as the alcohol used as the reaction medium, an alcohol having an alkoxy group of the same kind as the alkoxy group of the aminoalkoxysilane is used.
%, Preferably at least 20%. In this case, during the reaction, a condensation reaction due to hydrolysis of the alkoxy group can be suppressed.

【0047】一方、本発明は、本発明の新規化合物の使
用目的との関連において、意図的に加水分解物のオリゴ
マー(ダイマー、トリマーなど)を利用する場合、少量
の水を添加し、アルコキシシランのアルコキシの一部を
縮合させることによりオリゴマーを得ることができる。
この場合、反応媒体としてトルエン、キシレン、アセト
ン、メチルエチルケトン等所望の溶媒を50%以下の割
合で使用することができる。
On the other hand, the present invention relates to the purpose of using the novel compound of the present invention, when a hydrolyzate oligomer (dimer, trimer, etc.) is intentionally used, a small amount of water is added, An oligomer can be obtained by condensing a part of the alkoxy.
In this case, a desired solvent such as toluene, xylene, acetone or methyl ethyl ketone can be used as a reaction medium at a ratio of 50% or less.

【0048】次に、本発明の撥水剤の必須成分である前
記一般式(3)で示される二価の結合基を有する一般式(5)
で示されるフルオロアルキルアルコキシシラン化合物に
ついて説明する。本発明の撥水剤の必須成分は、前記し
たよにう一般式(2)で示される一価の結合基を有する一
般式(4)または一般式(9)で示される側鎖に新規構造のパ
ーフルオロアルキル基を導入した化合物に限定されず、
主鎖にこれらに類した基を導入した化合物にも関係する
ものである。
Next, the general formula (5) having a divalent bonding group represented by the general formula (3), which is an essential component of the water repellent of the present invention,
Will be described. The essential component of the water repellent of the present invention has a novel structure in the side chain represented by the general formula (4) or the general formula (9) having a monovalent bonding group represented by the general formula (2) as described above. Is not limited to a compound having a perfluoroalkyl group introduced therein,
It also relates to a compound having a group similar to these introduced into the main chain.

【0049】本発明の撥水剤の必須成分である前記一般
式(5)で示されるフルオロアルキルアルコキシシラン化
合物は、その出発物質のパーフルオロアルカノールの調
製が容易であるため、容易に製造することができる。例
えば、出発物質のパーフルオロアルカノールは、脂肪族
メチルエステルなどの脂肪族アルキルエステルをフッ素
化し、加水分解、還元することにより容易に調製するこ
とができる。更にまた、脂肪族ジメチルエステルなどの
脂肪族ジエステルをフッ素化し、加水分解、還元するこ
とにより、下記の一般式(10)で示されるパーフルオロア
ルカンジオールが得られる。 <一般式(10)> HO−Cx2x−Cn2n−Cx2x−OH ………………………… (10) 本発明において、前記一般式(5)で示されるフルオロア
ルキルアルコキシシラン化合物は、前記パーフルオロア
ルカノール及びパーフルオロアルカンジオールの1種ま
たは2種以上を使用して調製することができる。
The fluoroalkylalkoxysilane compound represented by the general formula (5), which is an essential component of the water repellent of the present invention, can be easily prepared because its starting material, perfluoroalkanol, is easy to prepare. Can be. For example, the starting material perfluoroalkanol can be easily prepared by fluorinating, hydrolyzing, and reducing an aliphatic alkyl ester such as an aliphatic methyl ester. Furthermore, a perfluoroalkanediol represented by the following general formula (10) is obtained by fluorinating, hydrolyzing, and reducing an aliphatic diester such as an aliphatic dimethyl ester. In <formula (10)> HO-C x H 2x -C n F 2n -C x H 2x -OH .............................. (10) present invention, represented by formula (5) The fluoroalkylalkoxysilane compound can be prepared using one or more of the above-mentioned perfluoroalkanols and perfluoroalkanediols.

【0050】次に、例えば、前記一般式(10)で示される
パーフルオロアルカンジオールをエピクロルヒドリンを
付加させることにより、下記に示すように前記一般式
(7)で示されるフルオロアルキル基含有のジエポキシ化
合物を調製することができる。
Next, by adding epichlorohydrin to the perfluoroalkanediol represented by the general formula (10), for example,
A fluoroalkyl group-containing diepoxy compound represented by (7) can be prepared.

【0051】<一般式(7)><General formula (7)>

【化9】 (式中、nとxは前出と同じである。)Embedded image (In the formula, n and x are the same as described above.)

【0052】更に、前記一般式(7)で示されるフルオロ
アルキル基含有ジエポキシ化合物と、前記一般式(1)で
示されるアミノアルコキシシラン(アミノシラン)を反
応させることにより、容易に前記一般式(5)で示される
主鎖の中にパーフルオロアルキレン鎖を導入した新しい
構造のフルオロアルキルアルコキシシラン化合物を調製
することができる。 <一般式(5)> (X)3-a(R)aSi−Y−N(R')−CH2−CH(OH)−CH2−O−Cx2x− Cn2n−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2−N(R')−Y−Si(R)a(X )3-a ………………………… (5)
Further, by reacting the fluoroalkyl group-containing epoxy compound represented by the general formula (7) with the aminoalkoxysilane (aminosilane) represented by the general formula (1), the compound represented by the general formula (5) ), A fluoroalkylalkoxysilane compound having a new structure in which a perfluoroalkylene chain is introduced into the main chain can be prepared. <Formula (5)> (X) 3 -a (R) a Si-Y-N (R ') - CH 2 -CH (OH) -CH 2 -O-C x H 2x - C n F 2n - C x H 2x —O—CH 2 —CH (OH) —CH 2 —N (R ′) — Y—Si (R) a (X) 3-a ………………… (5)

【0053】本発明において、前記一般式(5)で示され
る主鎖の中にパーフルオロアルキレン鎖を導入したフル
オロアルキルアルコキシシラン化合物は、前記一般式
(4)で示される側鎖に導入したものと同様に有用なもの
である。なお、主鎖の中にパーフルオロアルキレン鎖を
導入したものを撥水剤として使用する場合、n値が大き
くなると耐久性、撥水性能が低下する傾向にある。この
ため、n値を低めに設定すること、例えば、4以下に設
定することが好ましい。なお、本発明において、(i).前
記一般式(4)で示されるパーフルオロアルキル基を側鎖
に入れたもの、及び、(ii).前記一般式(5)で示されるパ
ーフルオロアルキレン鎖を主鎖に導入したもの、を単独
もしくは併用して使用することができる。
In the present invention, the fluoroalkylalkoxysilane compound having a perfluoroalkylene chain introduced into the main chain represented by the general formula (5) is a compound represented by the general formula (5).
They are also useful as those introduced into the side chain shown in (4). When a substance having a perfluoroalkylene chain introduced into the main chain is used as a water-repellent, durability and water-repellent performance tend to decrease as the value of n increases. For this reason, it is preferable to set the n value lower, for example, to 4 or less. In the present invention, (i) a perfluoroalkyl group represented by the general formula (4) in the side chain, and (ii) a perfluoroalkylene chain represented by the general formula (5) Can be used alone or in combination.

【0054】以下、本発明の撥水剤の必須成分である前
記一般式(4)〜(5)または一般式(9)で示されるフルオロ
アルキルアルコキシシラン化合物の製造に適用される出
発物質である (i).一般式(1)で示されるアミノアルコキシシラン、及
び、(ii).一般式(6)で示されるパーフルオロアルカノー
ルグリシジルエーテル(PFAG)、について、更に詳
しく説明する。
The following are starting materials applied to the production of the fluoroalkylalkoxysilane compound represented by the general formula (4) to (5) or the general formula (9), which is an essential component of the water repellent of the present invention. (i) Aminoalkoxysilane represented by the general formula (1) and (ii) Perfluoroalkanol glycidyl ether (PFAG) represented by the general formula (6) will be described in more detail.

【0055】(i).一般式(1)で示されるアミノアルコキ
シシラン:本発明の撥水剤の必須成分の製造において使
用される前記一般式(1)で示されるアミノアルコキシシ
ランとして、以下のものを例示することができる。 (1).3−アミノプロピルトリメトキシシラン (2).3−アミノプロピルトリエトキシシラン (3).3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン (4).3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン (5).H2N−(CH2)2−N(CH2CH=CH)−(CH2)3
−Si(OMe)3 3−[N−アリル−N(アミノエチル)]アミノプロピルト
リメトキシシラン (6).H2N−(CH2)2−NH−CH2−(C64)−(C
22−Si(OMe)3 P[N(2−アミノエチル)アミノメチル]フェネチルト
リメトキシシラン (7).H2N−(CH2)2−NH−(CH2)3−Si(Me)(OM
e)2 N(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン (8).H2N−(CH2)2−NH−(CH2)3−Si(OMe)3 N(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメト
キシシラン
(I) The aminoalkoxysilane represented by the general formula (1): The aminoalkoxysilane represented by the general formula (1) used in the production of the essential component of the water repellent of the present invention is as follows: Things can be exemplified. (1) 3-Aminopropyltrimethoxysilane (2) 3-Aminopropyltriethoxysilane (3) 3-Aminopropylmethyldimethoxysilane (4) .3-Aminopropylmethyldiethoxysilane (5) .H 2 N- (CH 2) 2 -N (CH 2 CH = CH) - (CH 2) 3
-Si (OMe) 3 3- [N- Allyl -N (aminoethyl)] aminopropyltrimethoxysilane (6) .H 2 N- (CH 2) 2 -NH-CH 2 - (C 6 H 4) - (C
H 2) 2 -Si (OMe) 3 P [N (2- aminoethyl) aminomethyl] phenethyltrimethoxysilane (7) .H 2 N- (CH 2) 2 -NH- (CH 2) 3 -Si ( Me) (OM
e) 2 N (2-aminoethyl) -3-aminopropyl methyl dimethoxy silane (8) .H 2 N- (CH 2) 2 -NH- (CH 2) 3 -Si (OMe) 3 N (2- Amino Ethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane

【0056】(ii).一般式(6)で示されるパーフルオロア
ルカノールグリシジルエーテル(PFAG):本発明の
撥水剤の必須成分の製造において使用される前記一般式
(6)で示されるPFAGとして、下記の(化10)で示
されるものを例示することができる。なお、下記の(化
10)において、n値は、1≦n<23、好ましくは1
〜17の整数である。
(Ii) Perfluoroalkanol glycidyl ether (PFAG) represented by the general formula (6): The above general formula used in the production of the essential component of the water repellent of the present invention.
Examples of the PFAG represented by (6) include those represented by the following (Formula 10). In the following (Formula 10), the n value is 1 ≦ n <23, preferably 1
-17.

【0057】[0057]

【化10】 Embedded image

【0058】本発明の撥水剤の必須成分である前記した
一般式(4)〜(5)で示されるフルオロアルキルアルコキシ
シラン化合物は、新規物質であり、従来のCF3(CF2)
n−(CH2)m−Si(OR)3やCn2n+1−Cx2x−Si
(R)a(X)3-aなどのパーフルオロアルカン化合物(特開
平9−169779号公報参照)と比較して安定性、耐
久性に優れ、各種の基材表面に優れた撥水性を付与する
ことができる。例えば、本発明の撥水剤の必須成分であ
るフルオロアルキルアルコキシシラン化合物は、単に1
〜2%のアルコール溶液でガラス面を処理するだけで接
触角が120°以上となり(従来品は100〜110°
程度)、優れた撥水性を付与することができる。
The fluoroalkylalkoxysilane compounds represented by the above-mentioned general formulas (4) to (5), which are essential components of the water repellent of the present invention, are novel substances and can be produced using conventional CF 3 (CF 2 )
n - (CH 2) m -Si (OR) 3 or C n F 2n + 1 -C x H 2x -Si
Excellent stability and durability compared with perfluoroalkane compounds such as (R) a (X) 3-a (see JP-A-9-169779) and imparting excellent water repellency to various substrate surfaces can do. For example, the fluoroalkylalkoxysilane compound, which is an essential component of the water repellent of the present invention, comprises only 1
The contact angle becomes 120 ° or more simply by treating the glass surface with a 2% alcohol solution (100 to 110 ° for the conventional product).
Degree), and excellent water repellency can be imparted.

【0059】本発明の撥水剤は、前記した一般式(4)〜
(5)、あるいは一般式(9)で示されるフルオロアルキルア
ルコキシシラン化合物の溶液として利用される。本発明
において、前記溶媒として好ましいものはアルコール類
であり、特に、これら化合物を製造するときの出発物質
であるアミノアルコキシシランを構成するアルコールと
同種のアルコールを20%以上、好ましくは50%以上
含むものが好ましい。アルコールが少なすぎると安定性
が悪くなる傾向にある。
The water repellent of the present invention is represented by the general formula (4)
It is used as a solution of (5) or a fluoroalkylalkoxysilane compound represented by the general formula (9). In the present invention, alcohols are preferred as the solvent, and in particular, contain 20% or more, preferably 50% or more of the same alcohol as the alcohol constituting aminoalkoxysilane, which is a starting material for producing these compounds. Are preferred. If the amount of alcohol is too small, the stability tends to be poor.

【0060】本発明において、反応の出発物質として2
種以上のアミノアルコキシシランを混在して使用する場
合、前記アミノアルコキシシランのアルコキシ基を構成
する各アルコールと同種のアルコール成分をそれぞれ2
0%以上含むことが望ましい。本発明において、溶媒
は、溶媒の全てがアルコールで構成されてもよく、ある
いは他の所望の溶媒を使用して構成されてもよい。本発
明において、前記一般式(4)〜(5)で示される物質により
特定することができないが、50%以内であれば、塗布
作業性、乾燥性等で任意の他の溶媒を利用することがで
きるが、水分等の混在は数%以内にすべきである。
In the present invention, 2
When a mixture of two or more aminoalkoxysilanes is used, the same alcohol component as each alcohol constituting the alkoxy group of the aminoalkoxysilane is used in each case.
It is desirable to contain 0% or more. In the present invention, the solvent may be composed entirely of an alcohol, or may be composed using another desired solvent. In the present invention, it cannot be specified by the substances represented by the general formulas (4) to (5), but if it is within 50%, any other solvent may be used for application workability, drying property, etc. However, the mixing of water and the like should be within several percent.

【0061】本発明の撥水剤を特に自動車等のフロント
ガラスに利用する場合、ゴム類、塗料等を浸蝕する溶媒
は不向きであり、溶媒はアルコール類から選択されるこ
とが好ましい。
When the water repellent of the present invention is used particularly for a windshield of an automobile or the like, a solvent which erodes rubbers, paints and the like is not suitable, and the solvent is preferably selected from alcohols.

【0062】本発明の撥水剤において、その必須成分が
前記一般式(3)〜(4)で示されるものである場合、5%以
内、通常0.5〜2%で有効な撥水性を示す。また、本
発明の撥水剤において、その必須成分が前記一般式(5)
で示されるものである場合、パーフルオロアルキル基が
主鎖中に入っているため、前記一般式(4)、(9)で示され
る側鎖タイプのものよりも撥水性能が低くなる傾向にあ
るが、十分に撥水剤として利用することができ、あるい
は補助的な撥水剤として利用することができる。即ち、
前記一般式(5)で示されるものは、通常、撥水剤として
使用されているアルコキシシランパーフルオロアルキル
アルコキシシラン、ワックス類と併用してもよいもので
ある。
In the water repellent of the present invention, when the essential components are those represented by the above general formulas (3) to (4), effective water repellency is 5% or less, usually 0.5 to 2%. Show. Further, in the water repellent of the present invention, the essential component is the general formula (5)
In the case of those represented by, because the perfluoroalkyl group is in the main chain, the general formula (4), the water-repellent performance tends to be lower than that of the side chain type represented by (9) However, it can be sufficiently used as a water repellent, or can be used as an auxiliary water repellent. That is,
The compound represented by the general formula (5) may be used in combination with an alkoxysilane perfluoroalkylalkoxysilane or a wax which is usually used as a water repellent.

【0063】[0063]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳しく説明
する。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples.

【0064】<参考例1>(本発明の撥水剤の調製例) H2N(CH2)3Si(OEt)3(3−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、東芝シリコーン社製、TSL833
1)6.63g(30mmol)を50gのエチルアル
コール(試薬、純度99.5%)に溶解したものを、還
流式冷却器、温度計、窒素導入管、滴下ロートを付した
4つ口フラスコに投入、窒素置換した。その後、マグネ
ットスターラーで攪拌下、窒素を導入しつつ滴下ロート
から下記の(化11)で示されるパーフルオロ−1H,
1H−ノナノールグリシジルエーテル(出願人社製、純
度99.9% PFAG−1C−8)15.18g(3
0mmol)を室温で15分を要して滴下、2時間攪拌
後40℃で1時間熟成、室温まで冷却した。
Reference Example 1 (Preparation Example of Water Repellent of the Present Invention) H 2 N (CH 2 ) 3 Si (OEt) 3 (3-aminopropyltriethoxysilane, TSL833, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.)
1) A solution of 6.63 g (30 mmol) in 50 g of ethyl alcohol (reagent, purity 99.5%) was placed in a four-necked flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a dropping funnel. Charged and replaced with nitrogen. Then, while stirring with a magnetic stirrer, introducing nitrogen from the dropping funnel while introducing nitrogen, the perfluoro-1H,
15.18 g of 1H-nonanol glycidyl ether (manufactured by the applicant, purity: 99.9% PFAG-1C-8) (3.
0 mmol) was added dropwise at room temperature over 15 minutes, stirred for 2 hours, aged at 40 ° C. for 1 hour, and cooled to room temperature.

【0065】[0065]

【化11】 Embedded image

【0066】前記反応により得られた反応生成物は、無
色透明の低粘度の液体であった。
The reaction product obtained by the above reaction was a colorless, transparent, low-viscosity liquid.

【0067】反応が前記PFAG−1C−8とTSL8
331の1分子反応であることを確認するために、TL
C(薄層クロマト分析)を下記の2種の展開液を用いて
行なった。 TLC用プレート:シリカゲル、メルク社 Kieselgel
60F254 展開液:(i).PFAG−1C−8 確認用(石油ベンジ
ン/酢酸エチル=8/2) (ii).TSL8331確認用(石油ベンジン/酢酸エチ
ル=2/8) 前記したいずれの展開液においても、原料のPFAG−
1C−8、TSL8331のスポットが認められず、更
に、生成物のFTIRからTSL8331中のNH2
に帰属する1593cm-1の吸収が消失していることか
ら、PFAG−1C−8のグリシジル基がTSL833
1のNH2基の1個の水素と反応する当モル反応である
ことが確められた。
The reaction was carried out using the PFAG-1C-8 and TSL8.
In order to confirm that the reaction is a one-molecule reaction of
C (thin layer chromatography analysis) was carried out using the following two kinds of developing solutions. TLC plate: silica gel, Merck Kieselgel
60F254 Developing solution: (i). Confirmation of PFAG-1C-8 (petroleum benzene / ethyl acetate = 8/2) (ii). Confirmation of TSL8331 (petroleum benzene / ethyl acetate = 2/8) Any of the developing solutions described above In the PFAG-
1C-8, the spot of TSL8331 was not observed, and the absorption of 1593 cm -1 attributed to the NH 2 group in TSL8331 disappeared from the FTIR of the product, indicating that the glycidyl group of PFAG-1C-8 was TSL833
It was confirmed that the reaction was an equimolar reaction in which one NH 2 group reacted with one hydrogen atom.

【0068】図1〜図3に、前記<参考例1>の反応生
成物及び出発物質(原料)のFTIRデータを示す。 (1).図1は、前記<参考例1>の反応生成物のFTIR
データを示すものである。 (2).図2は、前記<参考例1>の出発物質であるPFA
G−1C−8のFTIRデータを示すものである。 (3).図3は、前記<参考例1>の出発物質であるTSL
8331のFTIRデータを示すものである。
1 to 3 show FTIR data of the reaction product and the starting material (raw material) of the above <Reference Example 1>. (1) FIG. 1 shows FTIR of the reaction product of the above <Reference Example 1>.
It shows the data. (2). FIG. 2 shows PFA which is a starting material of the above <Reference Example 1>.
8 shows FTIR data of G-1C-8. (3). FIG. 3 shows TSL which is the starting material of the above <Reference Example 1>.
9 shows FTIR data of 8331.

【0069】前記反応により、反応溶液は、CF3−(C
2)7−CH2−O−CH2−CH(OH)−CH2−NH−
(CH2)3−Si(OEt)3を30%含むエタノール溶液と
して得られた。
By the above reaction, the reaction solution is CF 3- (C
F 2 ) 7 —CH 2 —O—CH 2 —CH (OH) —CH 2 —NH—
It was obtained as an ethanol solution containing 30% of (CH 2 ) 3 —Si (OEt) 3 .

【0070】<参考例2>(本発明の撥水剤の調製例) 参考例1と同法で種々のPFAGを用い、本発明の撥水
剤の必須成分であるCn2n+1−CH2−O−CH2−C
H(OH)−CH2−NH−(CH2)3−Si(OEt)3のエタ
ノール溶液を得た。なお、反応生成物である反応液の濃
度はエチルアルコールで調整した。結果を下記の表1に
示す。
[0070] <Reference Example 2> using various PFAG in Reference Example 1 and the law (Preparation of water repellent of the present invention), C n F 2n + 1 is an essential component of the water repellent agent of the present invention - CH 2 —O—CH 2 —C
H (OH) -CH 2 -NH- ( CH 2) 3 -Si (OEt) 3 in ethanol was obtained. The concentration of the reaction solution as a reaction product was adjusted with ethyl alcohol. The results are shown in Table 1 below.

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【0072】<参考例3>(本発明の撥水剤の調製例) 参考例1において、TSL8331をH2N(CH2)2
H(CH2)3Si(OMe) 3、{N−(2アミノエチル)−
3−アミノプロピルトリメトキシシラン、東芝シリコー
ン社製、TSL−8340}6.66g(30mmo
l)及びエチルアルコールをエチルアルコール/メチル
アルコール(試薬、純度99.8%)=1/1のものを
50g用いた以外は、同法で行なった。反応生成物は無
色透明の低粘度の溶液であった。反応生成物について実
施例1と同法でTLCによりPFAG−1C−8及びT
SL−834のスポットの消失が確認され、FTIRで
もTSL−8340のNH2基に帰属する1599cm-1
の吸収が消失しており、これによりPFAG−1C−8
とTSL−8340の一分子反応が確認された。
<Reference Example 3> (Preparation Example of Water-Repellent Agent of the Present Invention)TwoN (CHTwo)TwoN
H (CHTwo)ThreeSi (OMe) Three, {N- (2aminoethyl)-
3-aminopropyltrimethoxysilane, Toshiba Silicon
TSL-8340 @ 6.66g (30mmo
l) and ethyl alcohol into ethyl alcohol / methyl
Alcohol (reagent, purity 99.8%) = 1/1
The same method was used except that 50 g was used. No reaction products
It was a colorless, low-viscosity solution. About the reaction product
PFAG-1C-8 and T by TLC in the same manner as in Example 1.
The disappearance of the SL-834 spot was confirmed, and the
Also TSL-8340 NHTwo1599cm belonging to the group-1
Of the PFAG-1C-8
And a single molecule reaction of TSL-8340 was confirmed.

【0073】前記反応により反応溶液は、CF3−(CF
2)7−CH2−O−CH2−CH(OH)−NH−(CH2)2
−NH−(CH2)3−Si(OMe)3の30%溶液として得
られた。
The reaction solution obtained by the above reaction is CF 3- (CF
2) 7 -CH 2 -O-CH 2 -CH (OH) -NH- (CH 2) 2
-NH- (CH 2) 3 was obtained as a 30% solution of -Si (OMe) 3.

【0074】前記反応生成物(n値が8に相当するもの
である。)に類似する化合物(他のn値のもの)に調製
した。結果を下記の表2に示す。なお、表2中、記号
「B−8C1」は、前記したn値=8のものである。
A compound similar to the above reaction product (the one having an n value of 8) (other n values) was prepared. The results are shown in Table 2 below. In Table 2, the symbol “B-8C1” is the one with the above-mentioned n value = 8.

【0075】[0075]

【表2】 [Table 2]

【0076】<参考例4>(本発明の撥水剤の調製例) 参考例1において、PFAG−1C−8を下記の(化1
2)に示されるパーフルオロ1,1,2,2テトラヒド
ロデカノールグリシジエーテル(出願人社製、純度9
9.9%、PFAG−2C−8)を15.6g(30m
mol)に変更した以外は、同法で行なった。
Reference Example 4 (Preparation Example of Water Repellent of the Present Invention) In Reference Example 1, PFAG-1C-8 was replaced with the following (Chemical Formula 1)
Perfluoro 1,1,2,2 tetrahydrodecanol glycidiether shown in 2) (Purity 9
9.9%, 15.6 g (30 m) of PFAG-2C-8)
mol), and the same method was used.

【0077】[0077]

【化12】 Embedded image

【0078】反応生成物は、無色透明の低粘度の溶液で
あった反応生成物において、TLCでPFAG−2C−
8及びTSL−8331のスポットは認められず、FT
IRで1693cm-1の吸収も消失していた。反応生成物
は、CF3(CH2)7−CH2−CH2−O−CH2−CH
(OH)−CH 2−NH−(CH2)3−Si(OEt)3を30
%含むエタノール溶液であった。
The reaction product is a colorless, transparent, low-viscosity solution.
In the reaction product that was found, PFAG-2C-
8 and TSL-8331 were not observed, and FT
1693cm by IR-1Absorption had also disappeared. Reaction product
Is CFThree(CHTwo)7-CHTwo-CHTwo-O-CHTwo-CH
(OH) -CH Two-NH- (CHTwo)Three-Si (OEt)Three30
% Ethanol solution.

【0079】前記反応生成物(n値が8に相当するもの
である。)に類似する化合物(他のn値のもの)も調製
した。結果を下記の表3に示す。表3中、記号「C−8
C2」は前記したn値=8のものである。
A compound similar to the above-mentioned reaction product (the one having an n value of 8) (other n values) was also prepared. The results are shown in Table 3 below. In Table 3, the symbol “C-8”
“C2” is the above-mentioned n value = 8.

【0080】[0080]

【表3】 [Table 3]

【0081】実施例1 参考例1の「A8C1」を30%含むエチルアルコール
溶液をエチルアルコールで0.5〜3%に調製したもの
の中にガラス基板を浸漬して塗布、室温で1〜2分風乾
後、市販のティッシュペーパーで塗布面を1〜2回拭き
上げ、指触角(エルマー接触角測定器、水滴4μm)を
測定した。比較のために、市販の自動車用フッ素系撥水
剤(有効成分3%)(比較例1)及びヘプタデカフルオ
ロデシルトリメトキシシラン[CF3(CF2)7CH2CH
2Si(OCH3)3](東芝シリコーン社製 TSL823
3)2%液(比較例2)、TSL8333の2%液に前
記TSL8331を0.2%添加した(比較例3)につ
いても同様に行なった。結果を下記の表4に示す。
Example 1 A glass substrate was immersed and applied in a solution prepared by adjusting an ethyl alcohol solution containing 30% of “A8C1” of Reference Example 1 to 0.5 to 3% with ethyl alcohol, and then applied at room temperature for 1 to 2 minutes. After air-drying, the coated surface was wiped once or twice with a commercially available tissue paper, and the finger touch angle (Elmer contact angle measuring device, water droplet 4 μm) was measured. For comparison, a commercially available fluorine-based water repellent for automobiles (active ingredient 3%) (Comparative Example 1) and heptadecafluorodecyltrimethoxysilane [CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH]
2 Si (OCH 3 ) 3 ] (TSL823 manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.)
3) A 2% solution (Comparative Example 2), and the same procedure was performed for the case where 0.2% of the above TSL8331 was added to a 2% solution of TSL8333 (Comparative Example 3). The results are shown in Table 4 below.

【0082】[0082]

【表4】 [Table 4]

【0083】前記したことから明らかのように、本発明
の撥水剤組成物は、0.5〜3%において大きな接触角
を示し、単にTSL8233にアミノシランを加えたも
の、及び、現在市販されているフッ素系撥水剤と比較し
て接触角が大きかった。
As is evident from the above, the water repellent composition of the present invention shows a large contact angle at 0.5 to 3%, and is obtained by simply adding aminosilane to TSL8233, The contact angle was larger than that of the existing fluorine-based water repellent.

【0084】実施例2〜17 参考例1〜3で作成した種々の撥水剤成分について、濃
度を2%に調整したものを実施例1と同法でガラス基板
に塗布、撥水性能を比較した。結果を下記の表5〜表6
に示す。なお、表中の「落下傾斜角(度)」は、協和科
学社製(A−A型)を使用して測定した。
Examples 2 to 17 The various water repellent components prepared in Reference Examples 1 to 3 were adjusted to a concentration of 2% and applied to a glass substrate in the same manner as in Example 1 to compare the water repellency. did. The results are shown in Tables 5 and 6 below.
Shown in In addition, "fall inclination angle (degree)" in the table was measured using Kyowa Kagaku Co., Ltd. (AA type).

【0085】[0085]

【表5】 [Table 5]

【0086】[0086]

【表6】 [Table 6]

【0087】本実施例からパーフルオロアルキル基が大
きくなる場合、あるいは小さくなる場合、接触角か小さ
くなる傾向が認められるが、実用上、全く問題のない範
囲である。なお、本実施例のエチルアルコールをイソプ
ロピルアルコールに変更しても安定な組成物が得られ、
撥水性には影響がなかった。更に、本発明の撥水剤は、
基剤がPETフィルム等であってもガラスと同じ接触角
を示した。比較例2〜3のものにおいては、PETフィ
ルムに対して10%以上低下した。
According to this example, when the perfluoroalkyl group becomes larger or smaller, the contact angle tends to be smaller, but this is within a range in which there is no problem in practical use. Note that a stable composition was obtained even when the ethyl alcohol in this example was changed to isopropyl alcohol,
Water repellency was not affected. Further, the water repellent of the present invention,
Even when the base was a PET film or the like, the same contact angle as glass was exhibited. In Comparative Examples 2 and 3, the reduction was 10% or more with respect to the PET film.

【0088】実施例18 参考例1、3、4で得られたA−8C1、B−8C1、
C−8−C2を用い、実施例1と同法で2%に調整し、
ガラス基板上に浸漬塗布して試料を作成した。次いで、
これらの試料の耐久性試験の性能比較を行なった。な
お、比較資料として、実施例1で使用した比較試料1〜
3を用いた。
Example 18 A-8C1, B-8C1, obtained in Reference Examples 1, 3, and 4
Using C-8-C2, adjusted to 2% by the same method as in Example 1,
A sample was prepared by dip coating on a glass substrate. Then
These samples were compared for performance in a durability test. As comparative data, comparative samples 1 used in Example 1 were used.
3 was used.

【0089】耐久試験は、洗車等に使用されている下記
の洗浄液を用い、次の要領により、接触角、傾斜角30
°において水滴が転がり始める量(水滴転がり性、単位
μl)を処理前後で比較した。なお、水滴転がり性は小
さいものほどよい。 (i).使用した洗浄液 (イ).カーシャンプー液(ウィルソン社製)の原液を使用
した(通常は、原液を60倍に水で希釈して使用され
る)。 (ロ).ウィンドウォッシャー液(ウィルソン社製)の原液
を使用した(通常は、原液を5倍に水で希釈して使用さ
れる)。 (ii).耐久試験の要領 (1).カーシャンプー液の原液をガーゼにしみ込ませ、2
0回摩擦後、水洗、室温で乾燥させたものを処理前後で
比較した。 (2).ウィンドウォッシャー液の原液に1週間浸漬後、水
洗、室温で乾燥させたものを処理前後で比較した。
The durability test was carried out by using the following cleaning liquid used for car washing and the like, according to the following procedure, with a contact angle and an inclination angle of 30 °.
The amount of water droplets starting to roll in ° (water droplet rolling property, unit μl) was compared before and after the treatment. The smaller the water droplet rolling property, the better. (i). Washing solution used (a) A stock solution of a car shampoo solution (manufactured by Wilson) was used (usually, the stock solution was diluted 60 times with water and used). (B) A stock solution of a window washer solution (manufactured by Wilson) was used (usually, the stock solution was used after diluting it five-fold with water). (ii). Endurance test procedure (1) Soak the stock solution of car shampoo solution in gauze
After rubbing 0 times, those washed with water and dried at room temperature were compared before and after the treatment. (2). After immersing in a stock solution of window washer solution for one week, washing with water and drying at room temperature were compared before and after the treatment.

【0090】耐久試験の結果を下記の表7に示す。表7
に示されるように、本発明の撥水剤は、車体洗浄用のカ
ーシャンプー液、及びフロントガラス洗浄用のウィンド
油膜ウォッシャー液にも優れた耐久性を示した。また、
水滴の転がり性も良く、走行時に自然落下する性質が認
められた。
The results of the durability test are shown in Table 7 below. Table 7
As shown in the above, the water repellent of the present invention exhibited excellent durability also in a car shampoo solution for washing a vehicle body and a window oil film washer solution for washing a windshield. Also,
The rolling properties of water droplets were good, and the property of falling naturally during running was recognized.

【0091】[0091]

【表7】 [Table 7]

【0092】[0092]

【発明の効果】本発明により、以下の種々の利点を享受
することができる。 1.本発明の新規構造のパーフルオロ基含有のアルコキ
シシラン化合物からなる撥水剤成分は、製法が極めて簡
単で優れた撥水性を示す。即ち、出発物質であるパーフ
ルオロ基含有のエポキシ化合物(PFAG)は製法が簡
単で高純度のもの を入手することが可能であるため、本発明の撥水剤は経
済的である。2.本発明の新規構造のパーフルオロ基含
有のアルコキシシラン化合物からなる撥水剤成分は、製
造段階から脂肪族アルコール系化合物を合成時の溶媒と
して利用するため、環境負荷の小さいものである。 3.本発明の撥水剤は、ガラス、PET、など各種の基
材に対して優れた撥水性を示す。このため、例えば、自
動車のウィンドウガラスの撥水剤などとして有用であ
る。
According to the present invention, the following various advantages can be obtained. 1. The water repellent component comprising a perfluoro group-containing alkoxysilane compound having a novel structure of the present invention has an extremely simple production method and exhibits excellent water repellency. That is, the perfluoro group-containing epoxy compound (PFAG), which is a starting material, has a simple production method and can be obtained in high purity, so that the water repellent of the present invention is economical. 2. The water-repellent component comprising a perfluoro group-containing alkoxysilane compound having a novel structure according to the present invention has a low environmental load because an aliphatic alcohol-based compound is used as a solvent during synthesis from the production stage. 3. The water repellent of the present invention exhibits excellent water repellency to various substrates such as glass and PET. For this reason, it is useful, for example, as a water repellent for window glasses of automobiles.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 参考例1の反応生成物のFTIR図である。FIG. 1 is an FTIR diagram of a reaction product of Reference Example 1.

【図2】 参考例1の反応の出発物質(モノエポキシ化
合物)のFTIR図である。
FIG. 2 is an FTIR diagram of a starting material (monoepoxy compound) of the reaction of Reference Example 1.

【図3】 参考例1の反応の出発物質(アミノアルコキ
シシラン化合物)のFTIR図である。
FIG. 3 is an FTIR diagram of a starting material (aminoalkoxysilane compound) of the reaction of Reference Example 1.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の一般式(1)で示されるアミノアル
コキシシラン化合物のN原子が、下記の一般式(2)で示
される一価の結合基を少なくとも1個有することを特徴
とするフルオロアルキルアルコキシシラン化合物を含有
してなる撥水剤。 <一般式(1)> HN(R')−Y−Si(R)a(X)3-a ………………………… (1) (式中、R´は水素又は1価の炭化水素基、Rは1価の
炭化水素基、Xはアルコキシ基、Yは2価の炭化水素基
又は−(CH2)y−NH−Y'、Y'は2価の炭化水素基、
yは1〜4の整数、aは0〜2の整数を示す。) <一般式(2)> Cn2n+1−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2− …………… (2) (式中、nは1≦n<23の整数、xは1又は2の整数
を示す。)
1. The fluoroalkoxysilane compound according to claim 1, wherein the N atom of the aminoalkoxysilane compound represented by the following general formula (1) has at least one monovalent bonding group represented by the following general formula (2). A water repellent containing an alkylalkoxysilane compound. <General formula (1)> HN (R ')-Y-Si (R) a (X) 3-a ............ (1) (In the formula, R' is hydrogen or monovalent. R is a monovalent hydrocarbon group, X is an alkoxy group, Y is a divalent hydrocarbon group or — (CH 2 ) y —NH—Y ′, Y ′ is a divalent hydrocarbon group,
y represents an integer of 1 to 4, and a represents an integer of 0 to 2. ) <Formula (2)> C n F 2n + 1 -C x H 2x -O-CH 2 -CH (OH) -CH 2 - ............... (2) ( wherein, n 1 ≦ n <An integer of 23, and x represents an integer of 1 or 2.)
【請求項2】 下記の一般式(1)で示されるアミノアル
コキシシラン化合物の2分子が、それぞれのN原子を介
して下記の一般式(3)で示される二価の結合基と結合し
たことを特徴とするフルオロアルキルアルコキシシラン
化合物を含有してなる撥水剤。 <一般式(1)> HN(R')−Y−Si(R)a(X)3-a ………………………… (1) (式中、R´は水素又は1価の炭化水素基、Rは1価の
炭化水素基、Xはアルコキシ基、Yは2価の炭化水素基
又は−(CH2)y−NH−Y'、Y'は2価の炭化水素基、
yは1〜4の整数、aは0〜2の整数を示す。) <一般式(3)> [−CH2−CH(OH)−CH2−O−Cn2n−Cx2x−O−CH2−CH(O H)−CH2−] ………………………… (3) (式中、nは1≦n<23の整数、xは1又は2の整数
を示す。)
2. The two molecules of the aminoalkoxysilane compound represented by the following general formula (1) are bonded to a divalent bonding group represented by the following general formula (3) via respective N atoms. A water repellent comprising a fluoroalkylalkoxysilane compound, characterized by the following. <General formula (1)> HN (R ')-Y-Si (R) a (X) 3-a ............ (1) (In the formula, R' is hydrogen or monovalent. R is a monovalent hydrocarbon group, X is an alkoxy group, Y is a divalent hydrocarbon group or — (CH 2 ) y —NH—Y ′, Y ′ is a divalent hydrocarbon group,
y represents an integer of 1 to 4, and a represents an integer of 0 to 2. ) <Formula (3)> [-CH 2 -CH (OH) -CH 2 -O-C n H 2n -C x F 2x -O-CH 2 -CH (O H) -CH 2 -] ...... (3) (In the formula, n is an integer of 1 ≦ n <23, and x is an integer of 1 or 2.)
【請求項3】 フルオロアルキルアルコキシシラン化合
物が、下記の一般式(4)で示される請求項1に記載の撥
水剤。 <一般式(4)> Cn2n+1−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2−N(R')−Y−Si(R) a (X)3-a ………………………… (4)
3. A fluoroalkylalkoxysilane compound
The repellent material according to claim 1, wherein the product is represented by the following general formula (4).
Liquid medicine. <General formula (4)> CnF2n + 1-CxH2x-O-CHTwo-CH (OH) -CHTwo-N (R ')-Y-Si (R) a (X)3-a ………………………… (Four)
【請求項4】 フルオロアルキルアルコキシシラン化合
物が、下記の一般式(5)で示される請求項2に記載の撥
水剤。 <一般式(5)> (X)3-a(R)aSi−Y−N(R')−CH2−CH(OH)−CH2−O−Cx2x− Cn2n−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2−N(R')−Y−Si(R)a(X )3-a ………………………… (5)
4. The water repellent according to claim 2, wherein the fluoroalkylalkoxysilane compound is represented by the following general formula (5). <Formula (5)> (X) 3 -a (R) a Si-Y-N (R ') - CH 2 -CH (OH) -CH 2 -O-C x H 2x - C n F 2n - C x H 2x —O—CH 2 —CH (OH) —CH 2 —N (R ′) — Y—Si (R) a (X) 3-a ………………… (5)
【請求項5】 撥水剤が、下記の一般式(4)及び一般式
(5)が示されるフルオロアルキルアルコキシシラン化合
物を含有してなる撥水剤。 <一般式(4)> Cn2n+1−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2−N(R')−Y−Si(R) a (X)3-a ………………………… (4) <一般式(5)> (X)3-a(R)aSi−Y−N(R')−CH2−CH(OH)−CH2−O−Cx2x− Cn2n−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2−N(R')−Y−Si(R)a(X )3-a ………………………… (5) (式中、R´は水素又は1価の炭化水素基、Rは1価の
炭化水素基、Xはアルコキシ基、Yは2価の炭化水素基
又は−(CH2)y−NH−Y'、Y'は2価の炭化水素基、
nは1≦n<23の整数、yは1〜4の整数、aは0〜
2の整数を示す。)
5. The water repellent according to the following general formula (4) and general formula (4)
Fluoroalkylalkoxysilane compound represented by (5)
Water repellent containing a substance. <General formula (4)> CnF2n + 1-CxH2x-O-CHTwo-CH (OH) -CHTwo-N (R ')-Y-Si (R) a (X)3-a …………………… (4) <General formula (5)> (X)3-a(R)aSi-YN (R ')-CHTwo-CH (OH) -CHTwo-OCxH2x− CnF2n-CxH2x-O-CHTwo-CH (OH) -CHTwo-N (R ')-Y-Si (R)a(X)3-a (5) (wherein R ′ is hydrogen or a monovalent hydrocarbon group, and R is a monovalent
Hydrocarbon group, X is an alkoxy group, Y is a divalent hydrocarbon group
Or-(CHTwo)y-NH-Y 'and Y' are divalent hydrocarbon groups,
n is an integer of 1 ≦ n <23; y is an integer of 1 to 4;
Indicates an integer of 2. )
【請求項6】 一般式(4)で示されるフルオロアルキル
アルコキシシラン化合物が、アルコール溶媒中で、下記
の一般式(1)で示されるアミノアルコキシシランと、下
記の一般式(6)で示されるフルオロアルキル基含有のエ
ポキシ化合物とを反応させることにより、調製されたも
のである請求項3に記載の撥水剤。 <一般式(1)> HN(R')−Y−Si(R)a(X)3-a ………………………… (1) (式中、R´は水素又は1価の炭化水素基、Rは1価の
炭化水素基、Xはアルコキシ基、Yは2価の炭化水素基
又は−(CH2)y−NH−Y'、Y'は2価の炭化水素基、
yは1〜4の整数、aは0〜2の整数を示す。) <一般式(6)> 【化1】 (式中、nは1≦n<23の整数、xは1又は2の整数
を示す。) <一般式(4)> Cn2n+1−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2−N(R')−Y−Si(R) a (X)3-a ………………………… (4)
6. A fluoroalkyl represented by the general formula (4):
Alkoxysilane compound, in an alcohol solvent, the following
An aminoalkoxysilane represented by the general formula (1)
The fluoroalkyl group-containing compound represented by the general formula (6)
Prepared by reacting with a oxy compound.
The water repellent according to claim 3, which is: <General formula (1)> HN (R ')-Y-Si (R)a(X)3-a ... (1) (wherein, R 'is hydrogen or a monovalent hydrocarbon group, and R is a monovalent hydrocarbon group.)
Hydrocarbon group, X is an alkoxy group, Y is a divalent hydrocarbon group
Or-(CHTwo)y-NH-Y 'and Y' are divalent hydrocarbon groups,
y represents an integer of 1 to 4, and a represents an integer of 0 to 2. <General formula (6)>(Wherein, n is an integer of 1 ≦ n <23, x is an integer of 1 or 2
Is shown. <General formula (4)> CnF2n + 1-CxH2x-O-CHTwo-CH (OH) -CHTwo-N (R ')-Y-Si (R) a (X)3-a ………………………… (Four)
【請求項7】 一般式(5)で示されるフルオロアルキル
アルコキシシラン化合物が、アルコール溶媒中で、下記
の一般式(1)で示されるアミノアルコキシシランと、下
記の一般式(7)で示されるフルオロアルキル基含有のジ
エポキシ化合物とを反応させることにより、調製された
ものである請求項4に記載の撥水剤。 <一般式(1)> HN(R')−Y−Si(R)a(X)3-a ………………………… (1) (式中、R´は水素又は1価の炭化水素基、Rは1価の
炭化水素基、Xはアルコキシ基、Yは2価の炭化水素基
又は−(CH2)y−NH−Y'、Y'は2価の炭化水素基、
yは1〜4の整数、aは0〜2の整数を示す。) <一般式(7)> 【化2】 (式中、nは1≦n<23の整数、xは1又は2の整数
を示す。) <一般式(5)> (X)3-a(R)aSi−Y−N(R')−CH2−CH(OH)−CH2−O−Cx2x− Cn2n−Cx2x−O−CH2−CH(OH)−CH2−N(R')−Y−Si(R)a(X )3-a …………………………… (5)
7. A fluoroalkylalkoxysilane compound represented by the general formula (5) is obtained by mixing an aminoalkoxysilane represented by the following general formula (1) and an aminoalkoxysilane represented by the following general formula (7) in an alcohol solvent. The water repellent according to claim 4, which is prepared by reacting a fluoroalkyl group-containing diepoxy compound. <General formula (1)> HN (R ')-Y-Si (R) a (X) 3-a ............ (1) (In the formula, R' is hydrogen or monovalent. R is a monovalent hydrocarbon group, X is an alkoxy group, Y is a divalent hydrocarbon group or — (CH 2 ) y —NH—Y ′, Y ′ is a divalent hydrocarbon group,
y represents an integer of 1 to 4, and a represents an integer of 0 to 2. <General formula (7)> (In the formula, n represents an integer of 1 ≦ n <23, and x represents an integer of 1 or 2.) <General formula (5)> (X) 3-a (R) a Si-YN (R ′) ) -CH 2 -CH (OH) -CH 2 -O-C x H 2x - C n F 2n -C x H 2x -O-CH 2 -CH (OH) -CH 2 -N (R ') - Y −Si (R) a (X) 3-a ………………………… (5)
【請求項8】 アルコール溶媒のアルコール成分が、一
般式(1)で示されるアミノアルコキシシラン化合物のア
ルコキシ基を形成するものと同じである請求項6または
7に記載の撥水剤。
8. The water repellent according to claim 6, wherein the alcohol component of the alcohol solvent is the same as that forming the alkoxy group of the aminoalkoxysilane compound represented by the general formula (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021152179A (en) * 2017-09-29 2021-09-30 三菱マテリアル電子化成株式会社 Liquid composition for forming film

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